《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

23. (11 分)果蝇的眼色有紫眼、红眼和白眼三种性状。已知眼色性状由两对基因(A/a、B/b)控制，其中有一对基因位于 X、Y 染色体同源区段。基因 B 控制红眼，基因 b 控制紫眼，基因 A 存在时会抑制基因 B 和基因 b 表达，基因 a 无此作用。选取纯合的雌雄果蝇交配，杂交组合和结果如表所示。请回答下列问题。

(1) 根据表中实验结果分析，基因 B/b 位于常染色体上。
(2) 甲组实验中，F₁雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生4种配子，若让 F₂全部白眼雄性果蝇测交，子代中紫眼果蝇所占比例是$\frac{1}{4}$。
(3) 乙组实验中，亲本的基因型是bbX^AY、BBX^aX^a，若让 F₂全部白眼雌雄果蝇自由交配，子代白眼雌蝇中杂合子的比例是$\frac{5}{6}$(2分)(2 分)。
(4) 若要验证某白眼雌蝇的基因型，可将该白眼雌蝇与纯合紫眼雄蝇杂交。
①若 F₁表型及比例为白眼：红眼 = 1：1，则该白眼雌蝇的基因型为BBX^aX^a；
②若 F₁表型及比例为白眼：红眼：紫眼 = 2：1：1，则该白眼雌蝇的基因型为BbX^AX^a；
③若 F₁均表现为白眼，则该白眼雌蝇的基因型可能有3种，如果要进一步验证该白眼雌蝇的基因型，可让 F₁雌雄果蝇相互交配，F₂中白眼：红眼：紫眼 =48:7:9(2分)(2 分)时，该白眼雌蝇的基因型为杂合子。

答案： 23.(除标注外，每空1分，11分)
(1)常
(2)4 $\frac{1}{4}$
(3)bbX^AY、BBX^aX^a $\frac{5}{6}$
(4)①BBX^aX^a ②BbX^AX^a ③3 48:7:9(2分)
经典题型 基因的自由组合定律及应用、伴性遗传
[深度解析]
(1)分析题意可知，由F₂表型比例为1:3:4:8，属于9:3:3:1的变式，可知控制眼色性状的两对基因(A/a、B/b)位于两对染色体上，其遗传遵循自由组合定律。由于有一对基因位于X、Y染色体同源区段，则另一对位于常染色体上。基因B控制红眼，基因b控制紫眼，基因A存在时会抑制基因B和基因b表达，基因a无此作用。若基因B/b位于X、Y染色体同源区段，则甲组实验亲本的基因型为aaX^BY、AAX^bX^b，F₁的基因型为AaX^bY、AaX^bX^b，则F₂雄果蝇中不会有紫眼个体，与表中结果不符，故B/b位于常染色体上(关键点:利用假设法得到实验结论)。
(2)分析甲组结果可知，甲组亲本为纯合子，其基因型为BBX^aX^a，bbX^AX^A，F₁的基因型为BbX^AX^a、BbX^aY^a，则F₁雄果蝇的精母细胞减数分裂能够产生四种配子，分别为B X^A、B Y^a、b X^A、b Y^a。F₂中白眼雌果蝇的基因型及比例为BBX^AX^a：BbX^AX^a：bbX^AX^a=1:2:1，其与基因型为bbX^aX^a的雌果蝇测交(易错点:X、Y同源区段上基因的遗传也是伴性遗传)，白眼雄果蝇产生的配子比例为B X^A：B Y^a：b X^A：b Y^a=1:1:1:1，子代基因型及比例为BbX^AX^a：bbX^AX^a：BbX^aX^a：bbX^aX^a=1:1:1:1，其中紫眼果蝇bbX^aX^a所占比例为$\frac{1}{4}$。
(3)分析乙组实验可知，亲本的基因型是bbX^AY、BBX^aX^a，F₁的基因型为BbX^AY^a、BbX^aX^a，F₂中白色雄蝇的基因型和比例为BBX^AY^a：BbX^AY^a：bbX^AY^a：BBX^aY^a：BbX^aY^a：bbX^aY^a=1:2:1:2:1，若让F₂全部白眼雌雄果蝇自由交配，子代白眼雌果蝇的基因型及比例为BBX^AX^a：BbX^AX^a：BbX^AX^a：BBX^aX^a：BbX^aX^a：bbX^aX^a=1:2:1:2:4:2，可见其中杂合子的比例是$\frac{5}{6}$。
(4)白眼雌蝇的基因型可能为BbX^AX^A、BbX^AX^a、BBX^AX^A、BBX^AX^a、bbX^AX^A、bbX^AX^a，将该白眼雌蝇与一纯合紫眼雄蝇(bbX^aY^a)杂交。若白眼雌蝇的基因型为BBX^aX^a，则F₁表型比例为( BbX^AX^a、BbX^aX^a )：红眼( BbX^AX^a、BbX^aX^a )=1:1；若该白眼雌蝇的基因型为BbX^AX^a，则F₁表型及比例为白眼( BbX^AX^a、BbX^aX^a、bbX^AX^a、bbX^aX^a )：红眼( BbX^AX^a、BbX^aX^a )：紫眼( bbX^AX^a、bbX^aX^a )=2:1:1。若F₁均表现为白眼，该白眼雌蝇的基因型为BbX^AX^A、BBX^AX^A或BbX^AX^A，共3种。若要验证该白眼雌蝇的基因型，则可让F₁雌雄果蝇相互交配。当该白眼雌蝇为杂合子即BbX^AX^A时，F₁的基因型为BbX^AX^a、BbX^AY^a、bbX^AX^a、bbX^AY^a，雌雄果蝇相互交配，只考虑B、b时，F₂产生配子的种类及比例为B：b=1:3，则F₂相关基因型及比例为B_：bb=7:9；只考虑A、a时，F₂相关基因型及比例为X^AX^A：X^AY^a：X^aX^a=3:1，则F₂白眼所占比例为$\frac{7}{16}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{7}{64}$，紫眼所占比例为$\frac{9}{16}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{9}{64}$，红眼所占比例为$\frac{7}{16}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{7}{64}$，即F₂表型及比例为白眼：红眼：紫眼=48:7:9。

24. (12 分)科学家尝试将某高产岩藻多糖细菌(K 菌)中与 2′ - 岩藻糖基乳糖(2′ - FL)合成相关的酶 A、酶 B、酶 D、酶 F、酶 G 基因和 MBP - futC 融合基因(MBP 为促融标签基因，其表达产物可提高异源蛋白的溶解性)导入大肠杆菌，从而构建高产 2′ - FL 的工程菌株。请回答下列问题。
(1) 大肠杆菌感受态细胞的制备：向大肠杆菌悬液中加入适量CaCl₂溶液，静置一段时间后离心，弃上清液，加入适量含甘油的液体，- 80℃保存，其中甘油的作用是防止细胞冷冻受损。
(2) 利用重叠 PCR 的方法构建 MBP - futC 融合基因，如图 1。已知引物 F₂的 5′端不能与基因 futC 模板链配对的碱基为 5′ - CTTCTACAG - 3′，写出引物 R₁的 5′端前 6 个碱基序列：5′ -CTGTAG - 3′。在第三次 PCR 反应体系中是否需加入引物？若不需填“否”，若需加入填写引物符号：F₁、R₂。
(3) 利用 BioBrick 技术将相关基因逐个接入 pET 质粒(图 2)中，获得 pET - ABDFG - MfutC 质粒，据图 3 分析回答问题：
①通过 PCR 扩增分别获得 K 菌的 A、B、D、F 和 G 基因，PCR 时在上述基因编码链的 5′引入 XbaⅠ的识别序列、3′引入SpeI和SacI(2分)(2 分)的识别序列。图 3 中基因 B 转录时的方向是由左到右；
②用 SpeⅠ + SacⅠ和 XbaⅠ + SacⅠ分别对质粒和待接入基因进行酶切处理，由于 SpeⅠ和 XbaⅠ酶切处理后的黏性末端相同，在 DNA 连接酶的作用下彼此连接，连接处形成的 DNA 序列不能被 SpeⅠ再次识别，从而保证在接入下一个目的基因时不会把上一次接入的目的基因切除。
(4) 感受态大肠杆菌悬液中加入 pET - ABDFG - MfutC 质粒，筛选得到成功转化的大肠杆菌。检测发现工程菌发酵液中的 2′ - FL 含量较低，研究人员认为这是由于 2′ - FL 合成后主要聚集在胞内而非分泌至细胞外，若要验证该想法，则需对发酵液重新检测，检测时需先将细胞破碎，再检测液体中的 2′ - FL 含量。与导入 pET - ABDFG - MfutC 质粒相比，若导入的基因中没有 MBP 基因，大肠杆菌合成的 2′ - FL 量很低，原因可能是与2′−岩藻糖基乳糖(2′−FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因表达产物溶解性低。

答案：
24.(除标注外，每空1分，共12分)
(1)CaCl₂溶液 防止细胞冷冻受损
(2)CTGTAG F₁、R₂
(3)①SpeI和SacI(2分) 由左到右 ②相同 不能 不会把上一次接入的目的基因切除
(4)将细胞破碎 与2'−岩藻糖基乳糖(2'−FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因表达产物溶解性低
重难考点 PCR技术与基因表达载体的构建
题图解读
(2)图1中引物F₂和R₁的5'端部分序列进行碱基互补配对，由于引物F₂中不能与模板链碱基配对的部分碱基序列为5'−CTTCTACAG−3'，则该序列可与引物R₁的5'端部分序列配对，R₁前6个碱基应为5'−CTGTAG−3'。第三次PCR中，两条DNA单链3'端部分序列碱基互补，如图，可以延伸得到融合基因，后续大量扩增需要引物F₁和R₂，故第三次PCR的反应体系

中需要加入引物F₁、R₂。
[深度解析]
(1)大肠杆菌感受态细胞的制备(常考点:目的基因导入受体细胞的方法，根据受体细胞不同，导入的方法也不同)：向大肠杆菌悬液中加入适量CaCl₂溶液，静置一段时间后离心，弃上清液，加入适量含甘油的液体，−80℃保存，甘油可以防止细胞因冷冻受损。
(3)①由图3可知，PCR时在编码链的5'端引入XbaI的识别序列，分析几种酶的识别序列和切割位点可知，在3'端应引入SpeI和SacI的识别序列。图3中pET质粒转录的方向是诱导型启动子→终止子，根据限制酶SpeI和SacI的位置可知，基因B转录时的方向是从左到右。
②由图3可知，SpeI和XbaI酶切处理后的黏性末端相同(关键点:SpeI和XbaI酶切处理后的黏性末端相同，属于同尾酶)，因此可用DNA连接酶连接。连接处形成的DNA序列不再是SpeI识别序列，因此不能被SpeI再次识别，从而保证在接入下一个目的基因时不会把上一次接入的目的基因切除。
(4)2'−FL是葡萄糖−6−磷酸经过一系列酶催化形成的，若2'−FL合成后主要聚集在胞内而非分泌至细胞外，要检测发酵液中的2'−FL，可将细胞破碎，使细胞内容物流出后，再对发酵液重新检测。由题干信息可知，MBP为促融标签基因，其表达产物可提高异源蛋白的溶解性，与导入pET−ABDFG−MfutC质粒相比，若导入的基因中没有MBP基因，大肠杆菌合成的2'−FL量很低，原因可能是与2'−岩藻糖基乳糖(2'−FL)合成相关的酶A、酶B、酶D、酶F、酶G基因表达产物溶解性低，导致合成的2'−FL量很低。
拓展延伸 重叠PCR技术与融合蛋白
重叠PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR沿重叠链延伸，从而将不同来源的DNA片段连接起来，进而用于生产融合蛋白。

基因甲和基因乙
引物P₁和引物P₄具有互补末端